陳振華

2015年7月25日，兩顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在西昌發(fā)射。值得注意的是，這兩顆衛(wèi)星全部使用國(guó)產(chǎn)宇航CPU芯片，這是中國(guó)實(shí)用衛(wèi)星首次全部使用國(guó)產(chǎn)芯片。

這一焦點(diǎn)事件，也帶出了國(guó)產(chǎn)CPU的進(jìn)擊熱潮：2015年上半年，三款中國(guó)芯相繼亮相。

3月26日，天津飛騰信息技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“飛騰”）推出了新的飛騰FT-1500A系列CPU處理器。

6月12日，蘇州中晟宏芯信息科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中晟宏芯”）發(fā)布國(guó)產(chǎn)首款基于IBM POWER架構(gòu)芯片CP1。

6月24日，龍芯中科技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“龍芯”）研制長(zhǎng)達(dá)4年的龍芯3B2000亮相。

作為硬件領(lǐng)域最核心也最復(fù)雜的芯片行業(yè)，半年內(nèi)涌現(xiàn)三款國(guó)產(chǎn)芯片，并不常見，其背后隱藏著創(chuàng)新方式和商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變。

以中晟宏芯為例，這家成立于2013年底的公司，短時(shí)間內(nèi)研發(fā)出了一款高性能CPU，怎么做到的？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，是中晟宏芯與OpenPOWER基金會(huì)的合作奏效：IBM將自己的POWER芯片架構(gòu)、相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)以及芯片設(shè)計(jì)工具全部授權(quán)給OpenPOWER基金會(huì)，中晟宏芯成為了其成員，獲得相關(guān)權(quán)益，并可在此基礎(chǔ)上繼續(xù)研發(fā)創(chuàng)新，乃至申請(qǐng)新的專利技術(shù)。

這種深入合作并非孤例。

上海兆芯集成電路有限公司于2014年推出的兆芯處理器，是基于英特爾的X86指令集; 飛騰FT-1500A系列處理器，是基于ARM指令集。

一時(shí)間，與國(guó)際知名CPU公司展開合作成為一種新模式。

然而，無(wú)論模式怎么變，國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)瞄準(zhǔn)的，都是建立中國(guó)自己的完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

新芯來(lái)襲

國(guó)產(chǎn)芯片的發(fā)軔，始于14年前的龍芯。

2001年，胡偉武和中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)研究所的同事們從零做起，要啃下最難的一塊骨頭——CPU芯片，做自己的“中國(guó)芯”。

其后，一系列靠自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)芯片涌現(xiàn)。國(guó)家高性能集成電路（上海）設(shè)計(jì)中心自主研發(fā)“申威”CPU;國(guó)防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院開發(fā)“銀河飛騰”系列CPU;而龍芯也走向產(chǎn)業(yè)化，于2010年成立龍芯中科技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱龍芯）。

這批最初的中國(guó)芯，往往得到“勇氣可嘉、性能存疑”的評(píng)價(jià)。

龍芯總裁胡偉武向《瞭望東方周刊》坦承：“我們的CPU在相同主頻下用SPEC CPU 2006等測(cè)試的‘裸性能與國(guó)際主流差3～5倍，系統(tǒng)實(shí)測(cè)性能有數(shù)量級(jí)差異?！?/p>

隨著科技不斷發(fā)展，硬件和應(yīng)用更新迭代加快，對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片的性能提出了更高要求。如何快速適應(yīng)這種要求成為關(guān)鍵。想要快，站在巨人的肩膀上不失為一種可行的策略，于是，國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)開始紛紛與國(guó)際芯片廠商合作，研發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、高性能的國(guó)產(chǎn)芯片。

以中晟宏芯于2015年6月10日發(fā)布的基于IBM POWER技術(shù)的CP1來(lái)說(shuō)，有業(yè)內(nèi)人士指出，使用該芯片的服務(wù)器性能，比市場(chǎng)占有率最高的X86架構(gòu)服務(wù)器性能高20倍，性能功耗比提高80倍。

“我們獲得了IBM POWER 8芯片的全套設(shè)計(jì)技術(shù)，在承接IBM POWER芯片的源代碼、設(shè)計(jì)工具、基本架構(gòu)、指令集、設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，自主定制了內(nèi)存管理系統(tǒng)，并研發(fā)出新的安全模塊。”中晟宏芯總經(jīng)理趙穎在發(fā)布會(huì)上說(shuō)。

IBM中國(guó)科技合作部業(yè)務(wù)拓展總監(jiān)梁建球則向本刊透露，像這種使中晟宏芯“有權(quán)且可知”的合作，“IBM在全球范圍內(nèi)的合作對(duì)象也不超過3家?！?/p>

但中晟宏芯也清楚地知道，借助于與先進(jìn)技術(shù)的合作，最終是要形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，即“引進(jìn)、吸收消化、再創(chuàng)新”。

“我們預(yù)計(jì)在5年內(nèi)推出3顆芯片， CP1承接POWER芯片技術(shù)，CP2面向中低端市場(chǎng)，CP3實(shí)現(xiàn)完全自主設(shè)計(jì)。”趙穎透露。

“那么多境外的CPU企業(yè)愿意跟中國(guó)成立合資企業(yè)，或者開放他們最新設(shè)計(jì)的源代碼，就說(shuō)明我們的自主CPU已經(jīng)起來(lái)了?！焙鷤ノ湔f(shuō)。盡管堅(jiān)持自主創(chuàng)新，但他并不反對(duì)這種合作模式。

畢竟，不管是經(jīng)典中國(guó)芯，還是新興中國(guó)芯，都肩負(fù)著實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)芯片自主可控的國(guó)家使命。

2015年6月10日， 第一款基于國(guó)產(chǎn)CP1 芯片的服務(wù)器RedPower亮相

國(guó)家使命

2015年4月，美國(guó)以違反“美國(guó)國(guó)家安全利益”為由，禁止英特爾和英偉達(dá)向中國(guó)4家國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)中心出售頂級(jí)芯片“至強(qiáng)”（XEON）。

“有些政府用車不是國(guó)產(chǎn)品牌，后來(lái)有人查明，這車可竊聽，可定位，可控制你的油門和剎車，讓你車毀人亡也有可能?！焙鷤ノ涓嬖V本刊記者。

這兩個(gè)案例，都反映了國(guó)家信息安全面臨的威脅，而研制出中國(guó)自主可控的芯片尤為重要。

中國(guó)軟件行業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)趙小凡告訴《瞭望東方周刊》，國(guó)產(chǎn)的操作系統(tǒng)及CPU，一是重要的，二是必要的，三是緊迫的，這在業(yè)內(nèi)已是共識(shí)。

他同時(shí)也觀察到，中國(guó)芯的發(fā)展較為緩慢，除了芯片研發(fā)的復(fù)雜性、艱巨性之外，也與其長(zhǎng)期被忽視有關(guān)。

“有機(jī)遇了，從上到下，一哄而上。但是干一段，遇到天花板，人才、資金、機(jī)制都有困難，又一哄而下。大家還是準(zhǔn)備不足?！壁w小凡說(shuō)。

在這樣的背景下，來(lái)自政府的支持和推動(dòng)對(duì)中國(guó)芯的持續(xù)發(fā)展就顯得尤為關(guān)鍵。胡偉武也向本刊記者坦言：“以前是政府行為居多，市場(chǎng)行為較少?！?

這直接決定了此前中國(guó)芯的主要客戶，是對(duì)自主可控的信息安全有高要求的黨政軍體系。趙穎透露，中晟宏芯的CP1主要面向黨政軍系統(tǒng)。實(shí)際上，這家公司的成立以及與IBM達(dá)成合作協(xié)議，也是在信息安全的大前提下，由工信部、江蘇省經(jīng)信委等相關(guān)政府部門推動(dòng)促成。

然而，黨政軍系統(tǒng)并不是國(guó)產(chǎn)CPU企業(yè)的終極目標(biāo)，中國(guó)芯要謀求發(fā)展，要接受更廣泛的市場(chǎng)和行業(yè)的考驗(yàn)。

“龍芯打價(jià)格戰(zhàn)，打服務(wù)戰(zhàn)，還賣到了津巴布韋?！焙鷤ノ涓嬖V本刊記者，目前龍芯已實(shí)現(xiàn)盈虧平衡，2013年龍芯芯片銷售量?jī)H1.8萬(wàn)片，到2014年銷售高達(dá)35萬(wàn)片。

他認(rèn)為，自主CPU在體制內(nèi)的發(fā)展再有三四年，完全有能力到開放市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。中國(guó)人遲早有一天會(huì)像賣鞋一樣，把CPU賣給外國(guó)人。

聯(lián)盟的力量

想把CPU賣給外國(guó)人，就意味著進(jìn)入開放市場(chǎng)進(jìn)行自由競(jìng)爭(zhēng)。為搶占更大市場(chǎng)，中國(guó)芯的共同做法是，借助聯(lián)盟的力量，盤活整個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

神州數(shù)碼信息服務(wù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“神州數(shù)碼”）副總裁厲軍告訴本刊記者，各家產(chǎn)品各自替代國(guó)外產(chǎn)品都可行，但組裝在一起去替代國(guó)外的一個(gè)完整系統(tǒng)，就不太行了。

“因此我們組建了龍安聯(lián)盟，以應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)，按市場(chǎng)規(guī)律辦事?！眳栜姼嬖V本刊記者，2014年5月成立的龍安聯(lián)盟，目的就是推進(jìn)國(guó)家信息安全，成員包括龍芯、神州數(shù)碼、曙光、神舟通用等公司，構(gòu)成了一個(gè)完整的生態(tài)體系。

這對(duì)于中國(guó)芯而言，也是一次難得的機(jī)會(huì)。“這個(gè)聯(lián)盟最吸引我的，是關(guān)鍵環(huán)節(jié)的排他性。每個(gè)領(lǐng)域只跟一家公司合作。”胡偉武解釋說(shuō)。

龍芯得到的回報(bào)，就是聯(lián)盟專門為龍芯設(shè)計(jì)了一款“龍安聯(lián)盟自主可控一體機(jī)解決方案”（以下簡(jiǎn)稱“一體機(jī)”）。

而以中晟宏芯為代表的新興中國(guó)芯，走的也是這樣一個(gè)路子。不過它加入的是一個(gè)更大規(guī)模的聯(lián)盟：IBM于2013年領(lǐng)頭組建的OpenPOWER聯(lián)盟。該聯(lián)盟初始成員包括谷歌、英偉達(dá)、泰安等業(yè)界知名巨頭，后成立OpenPOWER基金會(huì)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)，目前在全球范圍內(nèi)已有140多個(gè)成員，其中中國(guó)成員超過20個(gè)。

英偉達(dá)全球副總裁潘迪（Ashok Pandey）在接受《瞭望東方周刊》專訪時(shí)表示，OpenPOWER是一個(gè)“開放的聯(lián)盟”。在這里，IBM開放POWER軟硬件開發(fā)相關(guān)技術(shù)和代碼，同時(shí)向其他制造商授權(quán)POWER知識(shí)產(chǎn)權(quán)許可，其他業(yè)界巨頭也在其中分享和交流最新技術(shù)。

“美國(guó)人有句話，叫‘不要再去發(fā)明輪子，有先進(jìn)技術(shù)的公司拿技術(shù)出來(lái)共享，不斷交流，不斷碰撞和創(chuàng)新，共同做出更大的發(fā)明出來(lái)，這是OpenPOWER的精神?！迸说险f(shuō)。

而另一方面，對(duì)行業(yè)巨頭而言，這也是極佳的推廣機(jī)會(huì)。潘迪坦言，英偉達(dá)推出的高速互聯(lián)技術(shù)NVLink，就通過聯(lián)盟更好地走入了中國(guó)市場(chǎng)。而對(duì)IBM來(lái)說(shuō)，這也是一次推廣旗下POWER架構(gòu)的嘗試。

“只有整個(gè)POWER的生態(tài)體系建立起來(lái)了，包括芯片、加速器、軟件設(shè)計(jì)等產(chǎn)業(yè)鏈上更多的企業(yè)加入進(jìn)來(lái)，POWER架構(gòu)才能在市場(chǎng)上有所收獲?！绷航ㄇ蛘f(shuō)。

國(guó)產(chǎn)體系的出路

聯(lián)盟所謀求的產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應(yīng)已經(jīng)顯現(xiàn)。

在CP1發(fā)布當(dāng)天，無(wú)錫中太服務(wù)器有限公司（以下簡(jiǎn)稱“無(wú)錫中太”）也發(fā)布了全球第一款基于CP1處理器的完全國(guó)產(chǎn)的RedPOWER雙路服務(wù)器。

“很多人以為給了全部源代碼就好做，但其實(shí)我們?cè)谫Y源和技術(shù)對(duì)接方面，面臨很大困難?！睙o(wú)錫中太董事長(zhǎng)王雪松對(duì)《瞭望東方周刊》說(shuō)。

他舉例稱，芯片有幾萬(wàn)個(gè)針腳，要與這款全新的CPU對(duì)接，耗時(shí)耗力?！凹幢阌型暾馁Y料輔助，但芯片設(shè)計(jì)者慣用的操作是不會(huì)體現(xiàn)在資料上的，并且在時(shí)序上誰(shuí)先誰(shuí)后，都需要很長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)試。”

“我們的產(chǎn)品拿出去，客戶第一個(gè)問題就是，有成功的案例嗎？市場(chǎng)對(duì)于一個(gè)新產(chǎn)品的接受程度并不高。即便我們賣的就是國(guó)產(chǎn)這一自主可控的特性，但對(duì)政府而言，仍很看重產(chǎn)品的規(guī)模和認(rèn)證等，不愿冒嘗試新東西的風(fēng)險(xiǎn)，我們也頭疼?！蓖跹┧烧f(shuō)。

相對(duì)而言，龍芯的壓力小很多，它與以神州數(shù)碼、曙光等業(yè)界巨頭為首的龍安聯(lián)盟的合作更為緊密。

曙光信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)有限公司副總裁邵宗有向本刊透露，聯(lián)盟將推出一款一體機(jī)，統(tǒng)一品牌、統(tǒng)一價(jià)格體系、統(tǒng)一出貨質(zhì)量認(rèn)證保證以及統(tǒng)一售后服務(wù)響應(yīng)支持。

“自主可控，只搞服務(wù)器肯定是不夠的，更重要的還要有存儲(chǔ)，要有交換機(jī)，要搞防火墻，我們必須建一套以龍芯為基礎(chǔ)的完整的系統(tǒng)。”邵宗有說(shuō)。

目前，曙光已推出了基于龍芯CPU的龍芯家族系列產(chǎn)品，包括龍芯桌面計(jì)算機(jī)、龍芯機(jī)架式服務(wù)器、龍芯防火墻、龍芯負(fù)載均衡、龍芯堡壘主機(jī)等，這些系統(tǒng)產(chǎn)品都是擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、完全自主可控的產(chǎn)品。

胡偉武并不為這些產(chǎn)品的出路擔(dān)心：“建立自主可控的技術(shù)平臺(tái)，要軟件、硬件結(jié)合，兩條腿走路。只要自主軟件在固定應(yīng)用市場(chǎng)站住腳跟，整個(gè)市場(chǎng)占有率超過5%，就能吸引大量的軟件和應(yīng)用主動(dòng)加入自主軟硬件生態(tài)系統(tǒng)，在開放市場(chǎng)中形成自主的生態(tài)?！?/p>

（本刊實(shí)習(xí)生張璐對(duì)本文亦有貢獻(xiàn)）